[實用新型]一種纖維絲增強復合中空纖維膜

無效

• 申請號: 201020236207.6
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN201755453U
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發明（設計）人: 黃德昌;王俊川;江良涌;曾沿鴻;張燕玲
• 申請（專利權）人: 廈門綠邦膜技術有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D67/00;B01D69/12;B01D69/08
• 代理公司: 廈門市誠得知識產權代理事務所 35209
• 代理人: 方惠春

技術領域

本實用新型公開一種纖維絲增強復合中空纖維膜，按國際專利分類表(IPC)劃分屬于水處理膜結構制造技術領域。

背景技術

中空纖維膜廣泛用于工業及市政污水的處理、飲用水凈化、中水回用、食品加工和生物醫藥等各種領域的過濾或透析。采用纖維增強復合膜設計，可分別研究與選擇內層、涂布層和纖維絲等材料，易于得到高強度、高通量的分離膜，因此，纖維增強復合中空纖維膜技術已成為高功能分離膜制備技術中的一個重要發展方向。

目前中空纖維膜在使用過程中主要存在以下問題：（1）膜的強度低，易斷絲；（2）親水性差、易污染；（3）膜的水通量和截流率無法同時提高。本發明的目的就是通過制備纖維絲增強復合中空纖維膜的方法以解決力學強度不高的問題。

[膜科學與技術]（2008年28卷第六期）的“高強度復合型PVDF中空纖維膜的制備研究”介紹了在纖維編織管外表面涂覆一層PVDF鑄膜液，通過溶液相轉化法得到中空纖維膜。

加拿大Zenon公司的專利（US?Patent?No.5,427,607；WO?00/78437?A1）在其專利中公開的制備PVDF中空纖維復合微孔膜的方法為：在纖維編織支撐管的外表面涂覆一層很薄的PVDF膜，通過溶液相轉化法得到PVDF中空纖維復合微孔膜。通過該方法制制備的PVDF中空纖維復合微孔膜雖大大提高了膜的拉伸斷裂強度，但在使用過程中需要用清洗劑對膜進行反洗，因此編織支撐管與PVDF膜的界面結合力顯得非常重要。US?Patent?No.5,427,607公開的的編織管所用纖維為滌綸、尼龍、聚烯烴纖維、聚胺纖維、氨綸、聚砜纖維、醋酸纖維素纖維。以上所述的聚合物纖維與PVDF的相溶性都是較差的因此所制備的中空纖維復合微孔膜中纖維編織支撐管與與PVDF膜的界面結合力較弱。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種高強度、高通量的親水性纖維絲增強復合中空纖維膜。

為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種纖維絲增強復合中空纖維膜，由內層膜、復合涂布層和至少一條纖維束組成，纖維束緊貼于內層膜上并均勻分布于其表面，復合涂布層粘設于內層膜及纖維束的外周并復合為管狀膜體，其中內層膜與復合涂布層的厚度之比為1：2~8：1。

進一步，所述的內層膜與復合涂布層的厚度之比為1：1~5：1。

進一步，所述的管狀膜體外徑為0.5~3mm，壁厚為0.06~1.2?mm，孔隙率為50~90%。

進一步，所述的膜分離孔徑為0.005~0.5微米，拉伸斷裂強度為1~10?MPa，在0.1?MPa，25℃的測試條件下，純水通水量為200~5000?L/m²*hr。

進一步，所述纖維絲增強復合中空纖維膜的外表面孔徑遠小于內表面孔徑，為不對稱結構。

本復合纖維膜主要通過對纖維絲的表面處理來提高高強度中空纖維膜的內層、纖維絲與外涂布層之間具有強界面結合力，并通過溶液相轉化法制備強界面結合力的纖維增強復合中空纖維膜，該膜具有高力學強度和大通量、高截留率、親水性、抗污染等優異性能，可應用于工業和市政污水的處理、飲用水凈化、中水回用、食品行業、電子用高純水、生物醫用等許多領域。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果如下：

（1）?通過增加貼合的纖維絲，可以大大提高膜絲的力學強度，不但在使用過程中不易斷絲，而且可大大提高膜的曝氣壓力，使其在清洗過程中不易斷絲；

（2）?采用外涂層為PVDF，并加有親水的開孔劑，膜的親水性好，抗污能力強；

（3）?外涂布層的成膜過層中只有凝固液和溶劑之間的一種交換過程，膜結構的控制更為穩定、可重復性高；

（4）?所制備的纖維絲增強復合中空纖維膜的外表面孔徑遠小于內表面孔徑，為不對稱結構，具有該結構的膜被污染后更易清洗；

（5）?所得PVDF超濾膜同時具有高力學強度、大通量、高截留率、親水性和抗污染性強；

本復合纖維膜可以為各種高功能超濾膜、納濾膜及氣體分離膜等。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：